PDF ini KARAKTERISASI BIOBRIKET CAMPURAN SERBUK KAYU DAN TEMPURUNG KELAPA | Nurhilal | Jurnal Material dan Energi Indonesia 1 PB

Jurnal Material dan Energi Indonesia
Vol. 07, No. 02 (2017) 13 – 16
© Departemen Fisika FMIPA Universitas Padjadjaran

KARAKTERISASI BIOBRIKET CAMPURAN SERBUK KAYU DAN TEMPURUNG
KELAPA

OTONG NURHILAL†, SRI SURYANINGSIH
Departemen Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Padjadjaran
Abstrak. Limbah biomassa serbuk kayu dan tempurung kelapa memiliki potensi besar untuk dikembangkan
menjadi bahan bakar alternatif di Indonesia. Kedua bahan tersebut merupakan komponen dasar biobriket
yang berbentuk arang setelah dikarbonisasi. Karbonisasi merupakan proses pengarangan yang dilakukan
untuk peningkatan jumlah karbon dan mengurangi kadar zat terbang. Pada penelitian ini telah dilakukan
pembuatan biobriket masing-masing dari kayu cempaka, jati dan surain dan pembuatan biobriket masingmasing dari kayu cempaka, jati dan surain yang dicampur tempurung kelapa dengan komposisi 50%:50%.
Sebagai bahan perekatnya digunakan perekat kanji. Hasil karakterisasi terhadap nilai kalor diperoleh nilai
kalor rata-rata untuk biobriket serbuk kayu sebesar 4426 kal/gram dan nilai kalor rata-rata untuk biobriket
serbuk kayu yang dicampur tempurung kelapa sebesar 5415,2 kal/gram. Dengan demikian penambahan
tempurung kelapa meningkatkan nilai kalor.
Kata kunci: biomassa, biobriket, nilai kalor, serbuk kayu, tempurung kelapa

Abstract. The biomass waste of wood powder and coconut shell have great potential to be developed
asalternative fuels in Indonesia. Both materials are the basic components of bio-briquette in the form of
charcoal after carbonized. Carbonization is a process of frying done to increase the amount of carbon and to
reduce the levels of fly substances. In this research, bio briquettes have been made from cempaka wood, teak
and surain and briquette manufacture of cempaka wood, teak and coconut shell was mixed with 50%:50%
composition. Kanj was used as adhesive material. The characterization result of calorific value, an average
calorific value for wood powder briquette was 4426 cal/ gram and 5415.2 cal / gram for bacco powder
mixed with coconut shell. The addition of coconut shell increases the calorific value.
Keywords: bio-briquette, calorie value, sawdust, charcoal, coconut shell

1. Pendahuluan
Indonesia memiliki potensi energi yang bersumber dari biomasa sekitar 13,662 MWe dengan
kapasitas terpasang 1,364 MWe pada tahun 2014 [1]. Melalui pengembangan teknologi rekayasa
biomassa diperoleh sejumlah besar energi yang bisa membantu memenuhi kebutuhan energi
alternatif masyarakat.
Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis. Butir-butir hijau daun
(chlorophyll) yang bekerja sebagai sel-sel surya, menyerap energi matahari dan mengkonversi
karbon dioksida (CO2) dengan air menjadi suatu senyawa karbon, hidrogen, dan oksigen.
Komponen kimia (lignoselulosa) utama biomassa terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin.
Ketiga komponen tersebut akan terdekomposisi pada suhu tertentu melalui proses karbonisasi

(pengarangan). Hemiselulosa akan terdekomposisi pada suhu 200-300oC, selulosa pada suhu 300400oC dan lignin pada suhu 400-500oC[2]. Ketiga komponen tersebut berpengaruh terhadap nilai



email: otong.nurhilal@phys.unpad.ac.id
13

14

Otong Nurhilal, dkk.

kalor biomassa, semakin banyak komponen yang terdekomposisi maka nilai kalornya semakin
meningkat pula.
Salah satu limbah yang banyak digunakan dalam rekayasa biomassa adalah tempurung kelapa
dalam bentuk biobriket. Tempurung kelapa merupakan bagian buah kelapa yang fungsinya secara
biologis adalah pelindung inti buah dan terletak di bagian sebelah dalam sabut dengan ketebalan
berkisar antara 3–6 mm. Tempurung kelapa dikategorikan sebagai kayu keras tetapi mempunyai
kadar lignin yang lebih tinggi dan kadar selulosa lebih rendah dengan kadar air sekitar 6 - 9%
(dihitung berdasarkan berat kering)[3]. Apabila tempurung kelapa dibakar pada temperatur tinggi
dalam ruangan yang tidak berhubungan dengan udara maka akan terjadi rangkaian proses

penguraian penyusun tempurung kelapa tersebut dan akan menghasilkan arang, destilat, tar dan
gas[4]. Data komposisi kimia tempurung kelapa dapat kita lihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Komponen kimia pada tempurung kelapa[5]
Komponen Kimia
Selulosa
Pentosa
Lignin
Abu
Nitrogen
Air

Jumlah (%)
26,60
27
29,40
0,60
0,11
8,00

Selain tempurung kelapa, limbah biomassa yang banyak dijumpai adalah limbah kayu baik berupa

serbuk gergaji, potongan-potongan dan ranting-ranting pepohonan. Serbuk
kayu/gergaji
merupakan limbah dari industri penggergajian berupa butiran kayu, sedetan, dan potongan potongan kayu yang dihasilkan dari proses menggergaji. Rata-rata limbah yang dihasilkan
oleh industri penggergajian adalah 49,15%, dengan perincian serbuk gergaji sebesar 8,46%,
sedetan sebesar 24,41%, dan potongan - potongan kayu sebesar 16,28% [6] Beberapa jenis
serbuk gergaji kayu yang banyak digunakan dalam industri antara lain kayu jati, kayu surain dan
kayu cempaka. Tabel 2 menampilkan komponen kimia dari ketiga jenis kayu tersebut.
Tabel 2. Komponen kimia dari beberapa biomassa [7]
Komponen
kimia
Selulosa
Lignin
Pentosa
Abu
Silika

Kayu
Jati
(%)
47,5

29,9
14,4
1,4
0,4

Kayu
Surain
(%)
61,2
27,3
11,5
0,8
0,5

Kayu
Cempaka
(%)
45,59
29,99
18,50

1,55
1,50

Pembuatan biobriket dari bahan tempurung kelapa dan serbuk kayu jenis sengon telah dilakukan
sebelumnya oleh Anggoro dkk [8]. Pada penelitian tersebut diberikan sebelas perlakuan komposisi
campuran tempurung kelapa dan serbuk kayu sengon dengan nilai kalor yang dihasilkan berkisar
dari 4402-5699 kal/gr. Pada penelitian ini akan dibuat biobriket dari jenis kayu jati, surain dan
cempaka tanpa campuran tempurung kelapa dan dengan campuran tempurung kelapa dengan
komposisi 50%:50%. Tujuan dari penelitian adalah karakterisasi biobriket kayu jati, surain, dan
cempaka tanpa campuran dan dengan campuran tempurung kelapa.

Karakaterisasi biobriket campuran serbuk kayu dan tempurung kelapa

15

2. Eksperimen
Proses pembuatan biobriket diawali dengan proses karbonisasi biomassa. Karbonisasi merupakan
teknologi untuk memperoleh arang sebagai produk utamanya. Karbonisasi dilakukan pada suhu
250oC-500°C tanpa ada udara atau oksigen. Setelah dikarbonisasi, arang biomassa dihaluskan
dan disaring dengan ukuran saringan 120 mesh. Proses selanjutnya adalah pencampuran arang

serbuk kayu dan tempurung kelapa dengan kanji sebagai bahan perekat dengan komposisi
sebagai berikut.
Tabel 3. Komposisi air, kanji dan arang serbuk kayu
Jenis
Kayu
Cempaka
Jati
Surain

Air
(ml)
40
40
40

Kanji
(gr)
3
3
3


Serbuk kayu
(gr)
27
27
27

Pembuatan biobriket dilakukan dengan mencetak setiap 10 gram campuran arang dan bahan
perekat pada tekanan 3 ton kemudian dikeringkan pada suhu 550 C selama 24 jam. Karakterisasi
biobriket meliputi kadar air, kadar abu, zat terbang, karbon terikat dan nilai kalor menggunakan
standar ASTM D.3172-ASTM D.3175 dan ASTM D.5865 [9].
Tabel 4. Komposisi air, kanji, serbuk kayu dan tempurung kelapa
.
Jenis
Air
Kanji
Serbuk
T. Kelapa
Kayu
(ml)

(gr)
(gr)
(gr)
Cempaka
40
3
13,5
13,5
Jati
40
3
13,5
13,5
Surain
40
3
13,5
13,5

3. Hasil dan Pembahasan

Berdasarkan karakterisasi proksimat dan nilai kalor biobriket ketiga jenis kayu tanpa campuran
tempurung kelapa yang dilakukan di Teknologi Mineral dan Batubara (Tekmira) diperlihatkan
pada Tabel 5.
Tabel 5. Karakteristik Biobriket serbuk kayu cempaka, jati dan surain tanpa campuran tempurung kelapa
Parameter
Kadar air (%)
Kadar abu (%)
Zat Terbang (%)
Karbon fiks (%)
Kalor (kal/grm)

Cempaka
11,86
4,9
44,5
38,74
4451

Jati
11,4

4,89
47,61
36,1
4424,5

Surain
11,48
7,08
43,61
37,83
4402,5

Berdasarkan data pada Tabel 5, nilai kalor biobriket kayu cempaka lebih tinggi dari nilai kalor
kayu surain dan berbeda sedikit dengan nilai kalor biobriket kayu jati. Hal ini disebabkan kadar
lignin kayu cempaka hampir sama dengan kadar lignin kayu jati. Jumlah lignin ini akan
berpengaruh terhadap nilai kalor jika dalam proses karbonisasinya lignin bisa terdekomposisi.
Nilai kalor ketiga jenis kayu tersebut diatas 4000 kal/gram, nilai kalor ini sesuai dengan hasil
penelitian Atria dkk (2002) untuk serbuk kayu secara umum yaitu 4018,25 kal/gram hingga
5975,58 kal/gr[10]. Nilai kalor tersebut masih dibawah standar SNI yaitu 5000 kal/gram. Untuk
mendapatkan nilai kalor yang lebih tinggi selanjutnya dilakukan pencampuran ketiga jenis kayu

16

Otong Nurhilal, dkk.

tersebut dengan tempurung kelapa. Hasil karakterisasi biobriket kayu cempaka, jati dan surain
yang dicampur tempurung kelapa diperoleh data pada Tabel 6.
Tabel 6. Karakteristik biobriket serbuk kayu cempaka, jati dan surain dengan campuran tempurung kelapa
Parameter
Kadar air (%)
Kadar abu (%)
Zat Terbang (%)
Karbon fiks (%)
Kalor (kal/grm)

Cempaka
10,35
4,81
32,58
52,26
5375

Jati
9,36
4,61
35,01
51,02
5449,5

Surain
9,48
6,42
31,14
52,96
5421

Berdasarkan data pada Tabel 6, penambahan 50% tempurung kelapa memberikan pengaruh
terhadap nilai karbon fiks dan pengurangan terhadap zat terbang. Dengan kondisi tersebut maka
nilai kalornya naik hingga diatas 5000 kal/gram. Namun demikian nilai kalor dari ketiga jenis kayu
tersebut masih lebih kecil nilainya dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Nodali Ndraha (2010)
dengan nilai kalor 6901,45 kal/gram untuk komposisi 50%:50%. Menurut literatur nilai kalor
tempurung kelapa berkisar antara 4368 kal/gram hingga 7732,2 kal/gram [11]. Masih rendahnya
nilai kalor biobriket campuran masing-masing ketiga jenis kayu dengan tempurung kelapa ini
diduga disebabkan karena proses karbonisasi yang tidak sempurna dimana temperatur karbonisasi
tidak mencapai 4000C. Akibatnya kandungan kimia biomasa seperti selulosa, hemiselulosa dan
lignin tidak terdekomposisi semuanya.
4. Kesimpulan
Dari hasil pembahasan diperoleh kesimpulan bahwa serbuk kayu cempaka, jati dan surain
memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan bakar alternatif berupa biobriket dengan
campuran tempurung kelapa yang terbukti mampu meningkatkan nilai kalor.
Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

8.

9.

Ditjen EBTKE 2014
Basu, P. Biomass Gasification and Pyrolysis Practical Design and Theory, Elsevier, The
Boulevard, Langford Lane, Kidlington, Oxpford OX5 1GB, UK, 2010
Tilman, D. Wood Combution : Principles, Processes and Economics,. Academics. Press Inc,
New York, 1981
M.J. Rampe, Konversi Arang Tempurung Kelapa Menjadi Elektroda Karbon, Chem. Prog.
Vol. 8. No. 2 November, 2015
Suhardiyono, L, Tanaman Kelapa: Budidaya dan Pemanfaatannya, Yogyakarta: Kanisius,
1995
Kartono. Teknologi Pengolahan Sebuk Kayu, Semarang, 1992
Idris, M.M, Dkk,. A Handbook Of Selected Indonesian Wood Species. Petunjuk Praktis
Sifat-Sifat Dasar Jenis Kayu Di Indonesia. Indonesian Sawmill and Woodworking
Association (ISWA), 2008
Anggoro, D.D, dkk., Pembuatan Briket Arang Dari Campuran Tempurung Kelapa dan
Serbuk
Gergaji
Kayu
Sengon,
Available
online
at:
http://ejournal.undip.ac.id/index.php/teknik Teknik, 38 (2), 76-80, 2017
CITA Energy Services. SCOPE OF ACCREDITATION TO ISO/IEC 17025:2005.
www.citalogistics.com. November 24, 2017

Karakaterisasi biobriket campuran serbuk kayu dan tempurung kelapa

17

10. Martina A, dkk., Optimasi beberapa faktor fisik terhadap laju degradasi selulosa kayu
albasia Paraserianthes falcataria (L) Nielsen dan karboksimetilselulosa (CMC) serta
enzimatik oleh jamur. J. Nat Ind 4: 156- 163, 2002
11. Palungkun, R., Aneka Produk Olahan Kelapa. Penebar Swadaya, Jakarta, 2004

Dokumen yang terkait

Keanekaragaman Makrofauna Tanah Daerah Pertanian Apel Semi Organik dan Pertanian Apel Non Organik Kecamatan Bumiaji Kota Batu sebagai Bahan Ajar Biologi SMA

26 317 36

ANALISIS KOMPARATIF PENDAPATAN DAN EFISIENSI ANTARA BERAS POLES MEDIUM DENGAN BERAS POLES SUPER DI UD. PUTRA TEMU REJEKI (Studi Kasus di Desa Belung Kecamatan Poncokusumo Kabupaten Malang)

23 307 16

FREKUENSI KEMUNCULAN TOKOH KARAKTER ANTAGONIS DAN PROTAGONIS PADA SINETRON (Analisis Isi Pada Sinetron Munajah Cinta di RCTI dan Sinetron Cinta Fitri di SCTV)

27 310 2

ANALISIS SISTEM PENGENDALIAN INTERN DALAM PROSES PEMBERIAN KREDIT USAHA RAKYAT (KUR) (StudiKasusPada PT. Bank Rakyat Indonesia Unit Oro-Oro Dowo Malang)

160 705 25

Analisis Sistem Pengendalian Mutu dan Perencanaan Penugasan Audit pada Kantor Akuntan Publik. (Suatu Studi Kasus pada Kantor Akuntan Publik Jamaludin, Aria, Sukimto dan Rekan)

136 695 18

DOMESTIFIKASI PEREMPUAN DALAM IKLAN Studi Semiotika pada Iklan "Mama Suka", "Mama Lemon", dan "BuKrim"

133 700 21

Representasi Nasionalisme Melalui Karya Fotografi (Analisis Semiotik pada Buku "Ketika Indonesia Dipertanyakan")

53 338 50

KONSTRUKSI MEDIA TENTANG KETERLIBATAN POLITISI PARTAI DEMOKRAT ANAS URBANINGRUM PADA KASUS KORUPSI PROYEK PEMBANGUNAN KOMPLEK OLAHRAGA DI BUKIT HAMBALANG (Analisis Wacana Koran Harian Pagi Surya edisi 9-12, 16, 18 dan 23 Februari 2013 )

64 565 20

PENERAPAN MEDIA LITERASI DI KALANGAN JURNALIS KAMPUS (Studi pada Jurnalis Unit Aktivitas Pers Kampus Mahasiswa (UKPM) Kavling 10, Koran Bestari, dan Unit Kegitan Pers Mahasiswa (UKPM) Civitas)

105 442 24

KEABSAHAN STATUS PERNIKAHAN SUAMI ATAU ISTRI YANG MURTAD (Studi Komparatif Ulama Klasik dan Kontemporer)

5 102 24